Общий обзор
Машина для смешивания удобрений FMM (сокращение от Fertilizer Mixer Machine) — полностью автоматическая система компостирования, разработанная для компостных установок канального типа: она перемешивает материал рыхлением и продвигает его вдоль канала. Она рассчитана на работу в канале шириной около 2,5 метра; длина машины — 6 метров, высота — 3 метра (габаритные размеры 3100 x 6400 x 3600 мм).
Машина состоит из двух основных рам: ходовой и подвижной. Ходовая рама движется по рельсам канала, в котором находится продукт. Подвижная рама перемещается вверх и вниз на двух гидроцилиндрах, закреплённых на ходовой раме.
Принцип работы
Гидроцилиндры, несущие подвижную раму, имеют ход 650 или 800 мм. На ходовой раме установлены 4 двигателя по 1,1 кВт (1400 об/мин) с редукторами 22 об/мин. На подвижной раме расположены 2 двигателя по 22 кВт / 90 об/мин, 4 вентилятора по 0,21 кВт и гидростанция 1,1 кВт. Двигатели 22 кВт вращают перемешивающий узел и выполняют рыхление.
После завершения рыхления машина максимально быстро возвращается с конца канала в его начало.
Начало канала: сторона выхода продукта — конец канала: сторона входа продукта.
Особенности системы
- Машина управляется дистанционным пультом; автоматика допускает удалённый доступ.
- Силовой шкаф с ПЛК расположен на вертикально подвижной платформе машины, шкаф управления питанием — на её подвижном корпусе.
- Панель управления системой находится в операторской.
- С одного пульта можно управлять несколькими машинами.
- Визуальный контроль значений системы выполняется с экрана ПЛК в шкафу управления.
- При рыхлении и перемещении скорость хода автоматически изменяется в зависимости от изменяющейся структуры продукта, благодаря чему машина продолжает работать безопасно.
- Температура в месте рыхления измеряется автоматически; пока продукт не достигнет нужной температуры, рыхление не начинается.
- Во время рыхления в обрабатываемую зону подаётся воздух четырьмя вентиляторами.
- В автоматическом режиме, завершив рыхление по всей длине канала, машина поднимается, возвращается в начало канала, снова опускается и продолжает перемешивание.
- В ручном режиме можно перемешивать продукт, погружаясь в него в любой точке канала, — так машину можно эффективно применять там, где перемешивание оказалось недостаточным.
- При рыхлении с помощью линейных направляющих измеряется глубина, и материал рыхлится на заданную глубину.
- На обратном ходу после перемешивания выравнивание выполняется автоматически линейными направляющими на заданную величину.
- Токи двигателей перемешивания, настройка скорости хода и текущая скорость видны на шкафу управления системой, что упрощает контроль эффективности и анализ.
- Состояние системы сообщается оператору трёхцветной сигнальной лампой, показывающей режим работы и наличие неисправности.
- Ведётся учёт моточасов и журнал неисправностей.
- Система автоматизации может формировать отчёты о положении машины, потребляемых токах, глубине погружения рыхлителей и моточасах.
- Для удалённого доступа устанавливается GPRS-модем. (Договор с соответствующим оператором GSM заключает заказчик.)
- Страницы настроек и сервиса защищены паролем.
- В комплект входит один запасной пульт управления системой.
Поскольку скорость рыхления и перемещения машины зависит от структуры продукта, фиксированного времени цикла у машины нет.
Сценарий работы
Ниже описано поведение машины при полностью заполненном канале.
Движение рыхления
Когда машина находится в начале канала, подвижная рама занимает заданное верхнее положение. В этом положении она принимает команду «пуск машины» и запускает двигатели 22 кВт. По команде старта или хода на гидроцилиндры подаётся движение, и подвижная рама опускается с заданной скоростью; во взаимосвязи с токами двигателей 22 кВт скорость цилиндров автоматически снижается при превышении заданного тока. Таким образом рыхлители погружаются в продукт и, смещая материал в канале назад, достигают дна канала.
После того как рыхлители подвижной рамы достигли заданной глубины погружения, подаётся команда хода. Вместе с командой хода включаются 4 вентилятора. Скорость хода можно задать и вручную.
Во время рыхления измеряются токи двигателей 22 кВт; при превышении заданного значения тока обороты приводных двигателей снижаются, что предотвращает повреждение машины. В начале и в конце канала установлены концевые упоры.
Движение гидроцилиндров
Два гидроцилиндра, расположенные параллельно друг другу и вертикально, движутся с одинаковой скоростью и одновременно. Подвижная рама (около 5 тонн), соединённая с цилиндрами стальной пластинчатой цепью, работает строго параллельно ходовой раме — перекос или рывки недопустимы. Положение цилиндров может отражаться в отчётах и измеряется для задания глубины погружения.
Движение перемещения
По четырём углам ходовой рамы установлены 4 колеса диаметром 245 мм и 4 приводных двигателя. Движение от двигателя передаётся на колесо модульной шестернёй. При неисправности или отказе приводных двигателей уведомляется ответственное лицо.
Измерение температуры
Во время рыхления, по желанию заказчика, машина останавливает движение в нужных точках и с помощью двух расположенных перед ней цилиндров погружает измерительный прибор в продукт в канале и анализирует его температуру. Если температура подходящая, рыхление продолжается; если требуемая температура не достигнута, машина переходит в положение останова. Ожидая в положении останова, машина продолжает измерения и, достигнув заданного значения температуры, возобновляет рыхление с того места, где остановилась.
Измерение положения и отчётность
Положение машины в канале может отражаться в отчётах в метрах и в реальном времени отображаться на панели управления. Система фиксирует глубину погружения, скорость хода, температуру продукта, пройденные метры, токи двигателей 22 кВт и возникшие неисправности с указанием дня, месяца, года и времени.
Управление неисправностями
О возникающих неисправностях оператор на объекте уведомляется в реальном времени. До устранения неисправности машина не запускается; после устранения требуется подтверждение оператора или ответственного сотрудника. Кроме того, если ток любого из двух двигателей 22 кВт опускается ниже стандартного рабочего тока, машина переходит в положение останова и выдаёт предупреждение о необходимости проверить вращающиеся узлы.
Вход пользователя
По желанию заказчика может быть создан вход по имени пользователя и паролю, чтобы фиксировать, какой оператор работает на машинах в смене.
Материалы и конструкция
- Конструкция изготавливается из материала ST-37 и окрашивается после пескоструйной обработки.
- Валы приводной группы и направляющие ролики изготавливаются из стали CK 45.
- Шестерни и ходовые колёса изготавливаются из стали C 4140 с индукционной поверхностной закалкой.
Шкаф и электрооборудование
Коммутационная аппаратура, кнопки и переключатели, а также ПЛК и HMI — Siemens; группа реле — Phonex; клеммная группа — Wago или Phonex. Группа управления — Elfatek, чтобы обеспечить синхронную работу с ПЛК. Пуск электродвигателей выполняется синхронно через устройства плавного пуска.